8. Сравнительный анализ методологий

Сравнительный анализ методологий проведем по следующим параметрам:

• адекватность средств рассматриваемой проблеме;

• согласованность с другими средствами структурного анализа;

• интеграция с последующими фазами проектирования системы.

Адекватность.

Выбор той или иной методологии и нотации структурного моделирования напрямую зависит от специфики предметной области, для которой создается модель. Общая теория систем рассматривает модель любой предметной области в виде двух основных множеств: объектов (сущностей, процессов) и отношений (связей, зависимостей) между объектами. Элементарный подход к анализу специфики предметной области заключается в выяснении соотношения объектов и связей (чего больше?). Более сложные методологии анализа предметной области предполагают выделение подмножества базовых объектов и их свойств и классификацию отношений. Теория систем, которая изучает прежде всего отношения предметной области, предполагает наличие у инструмента изучения развитых средств классификации отношений, спецификации их семантики. Отсутствие у инструмента моделирования предметной области средств описания семантики отношений, ориентация его в большей степени на спецификацию семантики объектов (процессов) может привести к построению неадекватной модели.

В качестве основных предметных областей будем рассматривать бизнес-процессы и системы обработки информации.

BPR - реорганизация бизнес-процессов.

Под реорганизацией понимают основательное переосмысление и перепланирование критических бизнес-процессов, имеющие целью резко улучшить их выполнение в отношении затрат, качества обслуживания и скорости. При этом бизнес-процесс представляет собой некоторую деятельность, получающую входные данные одного или нескольких типов и выдающую результат, имеющий ценность для клиента.

Для моделирования бизнес-процессов традиционно используется методология SADT (точнее, ее подмножество IDEF0). Однако статическая SADT-модель полностью не решает задач реорганизации, для этого необходимо иметь возможность исследования динамических характеристик бизнес-процессов. Одним из решений является использование динамических моделей, основанных на цветных (раскрашенных) сетях Петри (CPN - Color Petri Nets). Фактически SADT и CPN служат компонентами интегрированной методологии реорганизации: SADT-диаграммы автоматически преобразуются в прообраз CPN-модели, который дорабатывается вручную и затем исполняется в различных режимах, чтобы получить соответствующие оценки.

Следует отметить, что не существует принципиальных ограничений для использования традиционных диаграмм потоков данных в качестве средства построения статических моделей бизнес-процессов. Более того, в настоящий момент доступен ряд методологий и продуктов динамического моделирования (INCOME Mobile, CPN-AMI и др.), базирующихся на сетях Петри различного вида и интегрируемых с DFD-моделью, которые позволяют успешно решать подобные задачи.

Системы обработки информации.

Любой класс систем успешно моделируется при помощи DFD-ориентированных методов: в этом случае вместо реальных объектов рассматриваются отношения, описывающие свойства объектов и правила их поведения. Примерами таких систем служат организационные системы, системы документооборота, управления и другие системы, богатые разнообразными отношениями. В случае, если нотация DFD не адекватна специфике предметной области (например, предметная область с жесткими технологическими процессами: обработка деталей на станках, подготовка ракеты к запуску и т. п.), то для ее анализа применяются более адекватные средства: технологические карты, диаграммы потоков управления и т. д.

По мнению специалистов в области проектирования информационных систем SADT-диаграммы значительно менее выразительны и удобны для моделирования систем обработки информации. Так, дуги в SADT-диаграммах жестко типизированы (вход, выход, управление, ресурс). В силу общности определения в SADT отсутствуют средства детального описания содержания и структуры дуг (их семантики), за исключением именования. Аналогичная проблема возникает и при описании блоков (процессов).

Однако DFD-диаграммы имеют удобные средства для описания семантики потоков (представляемых дугами диаграммы) и правил преобразования входных данных в выходные (миниспецификации).

Применительно к системам обработки информации стирается смысловое различие между используемыми в SADT входами-выходами, с одной стороны, и управлениями и механизмами, с другой: в системах обработки информации входы, выходы и управления являются потоками данных и правилами их трансформации. Анализ системы при помощи потоков данных и процессов, их преобразующих, является более прозрачным и недвусмысленным.

В SADT отсутствуют выразительные средства для моделирования особенностей систем обработки информации. DFD с самого начала создавались как средство проектирования информационных систем (тогда как SADT - как средство проектирования систем вообще) и имеют более богатый набор элементов, адекватно отражающих специфику таких систем. Например, хранилища данных являются прообразами носителей информации - файлов или баз данных; внешние сущности отражают взаимодействие моделируемой системы с внешним миром.

Наличие миниспецификаций DFD-процессов нижнего уровня позволяет преодолеть логическую незавершенность SADT (а именно, обрыв модели на некотором достаточно низком уровне, когда дальнейшая ее детализация становится бессмысленной) и построить полную функциональную спецификацию разрабатываемой системы. Это позволит расширить возможности применения созданной модели (например, ее можно будет использовать для автоматизированного и быстрого обучения новых работников конкретному направлению деятельности).

Ограничения SADT, запрещающие использовать более пяти-семи блоков на диаграмме, вынуждают искусственно детализировать систему, что затрудняет понимание модели заказчиком, резко увеличивает объем и, как следствие, ведет к неадекватности модели с реальной картиной.

Согласованность с другими средствами структурного анализа.

Речь идет о согласованности со средствами информационного и временного моделирования системы. Поскольку SADT-диаграммы предназначены для моделирования систем общего класса и в них отсутствуют средства описания данных и событий, то согласование модели, например, с ERD- или STD-диаграммами практически невозможно или носит тривиальный характер.

В свою очередь, DFD-, ERD- и STD-диаграммы взаимно дополняют друг друга и по сути являются согласованными представлениями различных аспектов одной и той же модели.

Отметим, что интеграция DFD - STD осуществляется за счет расширения классической DFD специальными средствами проектирования систем реального времени (управляющими процессами, потоками, хранилищами данных) и STD является детализацией управляющего процесса, согласованной по управляющим потокам и хранилищам.

Интеграция с последующими фазами проектирования системы.

Важная характеристика методологии - ее совместимость с последующими этапами применения результатов анализа. Если речь идет о системах обработки информации, то результаты анализа используются затем на фазах проектирования, реализации и тестирования системы. В этой статье мы не рассматриваем методы и средства, применяемые на последующих фазах. Однако отметим потенциальную совместимость методологий анализа с наиболее широко распространенными методами проектирования, реализации и т. д.

Неизвестны формальные методы преобразования SADT-диаграмм в проектные решения системы обработки информации. В то же время DFD-диаграммы могут быть легко преобразованы при проектировании системы. Известен ряд алгоритмов автоматического преобразования иерархии DFD в структурные схемы различных видов, что обеспечивает логичный и безболезненный переход от этапа анализа требований к проектированию системы.

Контрольные вопросы

1. Что лежит в основе Case-средств?

2. Назовите и охарактеризуйте компоненты Case- средств.

3. Какие положения лежат в основе Case- средств?

4. Какими свойствами должна обладать формализованная модель, представленная Case- средством?

5. Дайте характеристику диаграммам, представленным с помощью средств моделирования.

6. На какие группы с точки зрения функционального моделирования принято делить все разновидности структурного анализа?

7. Охарактеризовать методологию SADT.

8. На чём основывается модель с точки зрения SADT?

9. Как представляются дуальные модели системы?

10. Дать характеристику основного элемента моделирования.

11. Как на диаграммах отражаются связи и отношения элементов модели?

12. В чём преимущество методологии SADT?

13. Охарактеризовать методологию Гейни-Сарсона.

14. Сколько этапов логического моделирования выделяют по методологии Гейни-Сарсона?

15. Дать характеристику 1 и 2-му этапу логического моделирования по методологии Гейни-Сарсона.

16. Охарактеризовать методологию Йодана.

17. Перечислите составляющие и этапы структурного моделирования.

18. На чём основывается методология моделирования данных?

19. Назовите критерии сравнения методологий проектирования.

20. Что предполагает реорганизация бизнес-процессов?

Для закрепления теоретического материала по изученной теме письменно ответить на контрольные вопросы по варианту (номер зачетной книжки) в нижеследующей таблице:

№ вар.	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
№ вопр.	2, 6, 10, 14, 18	1, 5, 9, 13, 17	4, 8, 12, 16, 20	3, 7, 11, 15, 19	3, 6, 14, 16, 20	1, 4, 9, 13, 17	5, 7, 10, 13, 18	1, 8, 10, 16, 18	2, 9, 12, 17, 19	4, 10, 14, 18	3, 6, 8, 12 13	2, 5, 7, 11, 14